夏寧邵,漢族,籍貫湖南寧鄉,疫苗和診斷試劑學家,中國醫學科學院學部委員,廈門大學生命科學學院、公共衛生學院教授,國家傳染病診斷試劑與疫苗工程技術研究中心主任,省部共建分子疫苗學和分子診斷學國家重點實驗室主任。1981年中專畢業(目前學歷仍為中專),1981年—1995年任職于湖南婁底地區人民醫院傳染科,歷任住院醫師、主治醫師、副主任醫師;1995年—2002年任廈門大學生命科學學院副教授;1996年在香港大學醫學院微生物學系做訪問學者;2002年任廈門大學生命科學學院教授、博士生導師,同年入選“教育部跨世紀優秀人才培養計劃”;2004年入選“國家新世紀百千萬人才計劃”;2005年起任國家傳染病診斷試劑與疫苗工程技術研究中心主任;2011年—2021年任廈門大學公共衛生學院院長;2013年12月任省部共建分子疫苗學和分子診斷學國家重點實驗室主任;2020年當選為中國醫學科學院學部委員。
夏教授現主要從事醫學病毒相關基因工程抗原、診斷試劑、疫苗、單克隆抗體等研發和產業化,以及相關病毒的分子生物學、免疫學基礎研究。他所帶領的課題組建了立突發傳染病應急反應和新發傳染病預警技術體系;成功構建了原核表達類病毒顆粒疫苗產業技術體系并突破多種檢測試劑技術瓶頸,主持研制出了全球首個戊肝疫苗、首個國產人乳頭瘤病毒(HPV)疫苗、新一代國際“金標準”戊肝檢測試劑、全球首個可指導用藥的乙肝核心抗體定量試劑、全球首個艾滋抗體尿液自檢試劑、全球首個新冠總抗體檢測試劑,主持研制的鼻噴流感病毒載體新冠肺炎疫苗是全國新冠肺炎疫苗應急攻關的五條技術路線之一。他發表了SCI論文460余篇,近七年連續入選Elsevier中國高被引學者,是首位且兩度入選Nature Biotechnology全球轉化研究TOP20榜單的大陸學者(2017、2021)。他曾入選國家杰青、中國醫學科學院學部委員。以第一完成人獲國家技術發明二等獎、國家科技進步二等獎、中國專利金獎、全國創新爭先獎、求是杰出科技成就集體獎、全國抗擊新冠肺炎疫情先進集體。
接下來,我們匯總了夏教授以往的代表性工作,與大家一起分享。
Sci. Translational Med.:可對抗乙型流感的新型抗體
乙型流感病毒每年在全球范圍內造成相當大的疾病負擔,這突出了流感疫苗和抗病毒藥物的局限性以及對新型藥劑的需求。而近年來,針對血凝素(HA)的廣泛中和抗體(bnAbs)已成為對抗流感的一種新方法。而開發針對流感HA頭的bnAbs的困難在于流感病毒的不同亞型或譜系的不同抗原性以及HA頭上的高度可變表位。
為了解決這一問題,廈門大學夏寧邵教授和Yixin Chen等人試驗了各種免疫方案,以在小鼠中誘導針對乙型流感HA蛋白中高度保守表位的交叉反應抗體,并使用功能篩選策略來選擇具有多種抑制機制的抗體。使用這些優化的免疫和篩選方案,作者成功鑒定了一種抗體12G6,并產生了含有人免疫球蛋白G1(IgG1)Fc片段的嵌合版本(C12G6)。C12G6的強效和廣譜抗病毒作用在體外和體內得到了表征,表明C12G6有望成為開發針對乙型流感的高效通用預防或治療劑的有希望的候選者。
文獻鏈接:
https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.aam5752
Lancet:重組戊型肝炎疫苗在健康成人群中的有效性和安全性
血清流行率數據表明,世界上有三分之一的人口感染了戊型肝炎病毒。而廈門大學夏寧邵教授等人進行了一項隨機、雙盲、安慰劑對照的3期試驗以評估重組戊型肝炎疫苗HEV239的有效性和安全性。11165名試驗參與者接受了戊肝病毒IgG檢測,其中5285人(47%)戊肝病毒血清陽性。參與者被隨機分配接種疫苗(n=56?302)或安慰劑(n=56?302)。48?疫苗組693名(86%)參與者和48名?安慰劑組663名參與者(86%)接種了三劑疫苗,并被納入主要療效分析。在接種第三劑后30天的12個月內,安慰劑組有15名參與者患上了戊型肝炎,而疫苗組則沒有。三次接種后疫苗的有效性為100.0%(95%CI 72.1–100.0)。研究發現,可歸因于疫苗的不良反應很少且輕微,且未發現與疫苗接種相關的嚴重不良事件。因此,HEV239在中國普通人群(包括16-65歲的男性和女性)中具有良好的耐受性,可有效預防戊型肝炎。
文獻鏈接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0140673610610306?via%3Dihub
Nat. Microbiology:揭示水痘-帶狀皰疹病毒衣殼結構
水痘-帶狀皰疹病毒(VZV)是一種醫學上重要的人類皰疹病毒,可導致水痘和帶狀皰疹,但其細胞相關性質阻礙了相關結構研究。在此,廈門大學夏寧邵教授/程通教授/李少偉教授、加州大學洛杉磯分校Z. Hong Zhou和羅格斯大學Hua Zhu等人使用亞粒子重建方法對最低限度純化的VZV樣品進行了研究,并通過冷凍電子顯微鏡(cryo-EM)在近原子分辨率下確定了VZV衣殼的結構。基于這些結構建立的原子模型表明,與其他人類皰疹病毒相比,VZV的衣殼大小相似,由皰疹病毒保守的亞基組成,但衣殼內和衣殼間的蛋白質相互作用較少,相關的蓋蛋白也不穩定。這一研究揭示了VZV特異性結構特征,有助于深入了解VZV衣殼組裝的機制和發病機制。
文獻鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41564-020-0785-y
Nat. Microbiology:腸道病毒D68與兩種單克隆抗體復合物的原子結構確定了病毒中和的不同機制
腸道病毒D68(EV-D68)在其整個生命周期中會經歷從成熟、細胞進入中間體(A顆粒)和空形式之間的結構轉換。因此,各種形式和抗體結合衣殼的結構信息將有助于開發針對EV-D68感染的有效疫苗和治療方法,從而有望在全球范圍內改善兒童呼吸系統和麻痹性疾病狀況。
在此項研究中,廈門大學夏寧邵教授/李少偉教授/程通教授和美國國立微升研究院Barney S. Graham等人展示了兩種EV-D68-特異性中和抗體,15C5和11G1,它們可表現出不同的結合特性和中和機制。原核生物、成熟病毒粒子、A粒子和三種中和抗體結合的病毒復合物的近原子分辨率低溫電子顯微鏡(cryoEM)結構顯示,中和抗體11G1特異性結合A粒子,但中和抗體15C5結合并觸發成熟病毒粒子轉化為經典A粒子,從而模擬宿主-受體相互作用。這些結果為病毒進入過程和抗體中和的潛在機制提供了原子級的細節和見解,并為EV-D68疫苗和治療方法的設計提供了基于結構的基本原理。
文獻鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41564-018-0275-7
Cell Host & Microbe:三抗體雞尾酒協同中和柯薩奇病毒B1的結構基礎
柯薩奇病毒B1(CVB1)是一種新發現的病原體,與嚴重的新生兒疾病有關,包括無菌性腦膜炎、心肌炎和胰腺炎,也與1型糖尿病的發展有關。
廈門大學夏寧邵教授/李少偉教授/程通教授和顧穎副教授等人描述了三種CVB1特異性nAbs 2E6、8A10和9A3的不同結合特性和治療效果。作者系統地分析了三種對CVB1的不同構象狀態表現出不同結合親和力的nAb之間的協同相互作用,并揭示了這種協同結合的分子基礎,即它們對中和和保護的動態、變構、破壞和協同作用。此外,作者鑒定了嵌合抗體(cAb)混合物(c8A10/c2E6;c8A10/c9A3;和c8A0/c2E6/c9A3)并顯示,當對非肥胖糖尿病(NOD)小鼠進行治療時,不僅在體外有效中和CVB1感染,而且大大降低病毒載量并減少病毒誘導的病理后遺癥。該研究還解決了與單個抗原結合片段(Fabs)復合的不同CVB1病毒顆粒的冷凍EM結構的集合,以及與雙(8A10/2E6;8A10/9A3)和三(8A0/2E6/9A3)抗體混合物復合的成熟病毒粒子的冷凍EM結構的集合。作者的發現證明了通過干擾病毒粒子/CAR結合來中和抗體的多種機制。此外,作者發現雙抗體和三抗體混合物觸發逐步變構重排,甚至病毒粒子破壞,從而描繪了協調的nAb與不同病毒構象狀態結合的動態過程。該研究發現為開發針對CVB和其他小核糖核酸病毒引起的疾病的治療性抗體混合物提供了概念證明。
文獻鏈接:
https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1931312822003948?via%3Dihub
Sci. Adv.:新型抗柯薩奇病毒A10治療性抗體
柯薩奇病毒A10(CVA10)最近成為世界各地兒童手足口病和皰疹的主要病原體,由于缺乏針對CVA10感染的疫苗或治愈方法,治療性抗體鑒定已成為公共衛生的優先事項。
為此,廈門大學夏寧邵教授/程通教授/Xiaodong Yan和加州大學洛杉磯分校Z. Hong Zhou等人報道了分離的CVA10原核蛋白、A顆粒和成熟病毒粒子的免疫學和結構特征,它們都有可能成為理想的候選疫苗,特別是成熟病毒粒子,因為它具有最強的抗原性。此外,作者還鑒定和表征了一種CVA10特異性中和抗體(NAb)2G8,并證明了其高結合效率和強大的中和活性,同時還證明了其對CVA10感染的強大預防和治療效果。此外,結構和功能研究表明,NAb 2G8與三種形式的衣殼交叉反應,并在橫跨所有三種病毒蛋白VP1至VP3的邊界區域結合。CVA10抗原位點和NAb 2G8的原子細節可以為疫苗和治療設計提供關鍵信息。
文獻鏈接:
https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.aat7459
Nat. Commun.:海洋玫瑰噬體的結構和DNA遞送機制
尾部噬菌體是噬菌體中的大多數。然而,siphophage的長而靈活的尾巴阻礙了研究人員對病毒基因傳遞機制的全面研究。
廈門大學夏寧邵教授/張銳教授/李少偉教授和Qingbing Zheng等人使用冷凍電鏡(cryo-EM)和結構預測來確定噬菌體R4C衣殼的原子結構和尾部機械的原位結構,以表征獨特的長剛性尾部。衣殼和尾管蛋白的分辨率可達到接近原子分辨率的3.63Å 和3.43 Å。通過重建門靜脈適配器復合體的C12,作者表征了在其外圍裝飾輔助Ig樣結構域的適配器結構。研究發現,尾管內負電荷分布的特定位置模式為先前確定的有助于DNA傳輸的棘輪機制提供了證據。此外,研究鑒定了一種吸收裝置,其結構特征先前未報道用于其他噬菌體,但類似于莢膜紅桿菌(RcGTA)的基因轉移劑的噬菌體樣顆粒??偟膩碚f,該工作解決并深入探索了一種具有重要生態意義的siphophage的完整結構和DNA遞送機制。
文獻鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41467-023-39220-y
Nat. Commun.:研制水痘皮膚和神經減毒活疫苗
由水痘-帶狀皰疹病毒(VZV)原發感染引起的水痘在全球范圍內造成了相當大的疾病負擔。目前由減毒活vOka VZV株組成的水痘疫苗雖然是安全有效的,但vOka保留了完整的神經毒力,可以在疫苗接種者中建立潛伏性并重新激活,導致帶狀皰疹,這引發了安全性問題。
廈門大學夏寧邵教授/程通教授/張軍教授和羅格斯大學Hua Zhu等人合理設計了水痘減毒活疫苗候選疫苗v7D。這種病毒像野生型病毒一樣可在MRC-5成纖維細胞和人類PBMC中復制,而人類PBMC正是VZV傳播的載體,其在人類皮膚和神經元細胞的感染嚴重受損。同時,v7D在體外和多種小動物物種中顯示出與vOka相當的免疫原性。最后,v7D在非人類靈長類動物中被證明具有良好的耐受性和免疫原性。臨床前數據表明,v7D是一種很有前途的候選疫苗,可以作為一種更安全的水痘活疫苗,降低疫苗相關并發癥的風險,并可以為其他皰疹病毒疫苗的設計提供信息。
文獻鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41467-022-28329-1
Nat. Commun.:偽狂犬病毒衣殼的結構
偽狂犬病病毒(PRV)是豬傳染性疾病的主要病原體,對養豬業造成了重大經濟損失。最近的研究數據表明,人類病毒性腦炎是由PRV感染引起的,這表明PRV可能能夠克服物種屏障感染人類。而到目前為止,還沒有治療PRV感染的有效方法。
廈門大學夏寧邵教授/李少偉教授/Yixin Chen和Qingbing Zheng等人使用冷凍電鏡對流產DNA包裝產生的PRV空衣殼(A衣殼)和完全用DNA包裝的成熟衣殼(C衣殼)進行成像。通過局部重建,作者獲得了兩個衣殼的近原子結構以及C衣殼的門結構。這些高分辨率結構說明了PRV衣殼亞基在分子水平上的相互作用,并揭示了PRV C衣殼的門脈復合體結構。這一知識大大擴展了目前對皰疹病毒家族成員的結構理解,為設計針對所有皰疹病毒家族的疫苗提供了重要信息,并為潛在的治療方法提供了見解。
文獻鏈接:
https://www.nature.com/articles/s41467-022-29250-3
Nat. Commun.:通過多功能嵌合肽有效地在細胞內遞送蛋白質
利用細胞穿透肽(CPP)的蛋白質遞送開辟了利用細胞內靶標進行治療或生物應用的可能性;然而,細胞穿透肽介導的蛋白質遞送通常存在內體逃逸無效和血清耐受性低的問題,從而限制了體內療效。
有鑒于此,廈門大學夏寧邵教授/葛勝祥教授和袁權教授等人設計了一種多功能嵌合肽開發策略,該策略基于合理的設計,包括三個額外的模塊:PMAP、內涵體蛋白酶識別的切割位點和具有同源二聚能力的亮氨酸拉鏈,以克服原始CPP系統的現有缺點。研究證明,eTAT在體內和體外都表現出增強的遞送功效,這歸因于補充模塊的功能,特別是蛋白水解切割促進的內體逃逸,以及二聚化介導的增強的內吞作用和血清耐受性。研究進一步證明,在小鼠模型中,靜脈注射eTAT蛋白磷酸酶1B(Ppm1b)成功抑制了腫瘤壞死因子-α誘導的全身炎癥反應,并治愈了對乙酰氨基酚誘導的急性肝衰竭。因此,由多功能嵌合肽組成的eTAT系統或其改進版本有望成為生物研究和治療應用中實現蛋白質遞送的主要策略。
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